Oamenii de știință descoperă un nou tip de cartilaj, care arată ca „Bubble Wrap” plin de grăsime

Oamenii de știință spun că au identificat un nou tip de cartilaj – unul care a fost de fapt descoperit în secolul al XIX-lea, uitat, redescoperit și apoi uitat din nou.

Manualele medicale descriu trei tipuri de cartilaje: hialină, elastică și fibrocartilaj. Cartilajul hialin ajută oasele să alunece lin unele peste altele la nivelul articulațiilor; cartilajul elastic este foarte flexibil și se găsește în urechea externă, caseta vocală și tubul dintre ureche și gât; iar fibrocartilajul este dur și absoarbe impacturile la nivelul articulațiilor și coloanei vertebrale. Celulele din aceste țesuturi sunt înconjurate de o mulțime de colagen și fibre elastice, ale căror proporții conferă fiecărui tip de cartilaj caracteristicile sale distincte.

Acum, însă, oamenii de știință spun că există un al patrulea tip de cartilaj care arată foarte diferit de celelalte tipuri.

Țesutul, pe care ei îl numesc „lipocartilaj”, seamănă superficial foarte mult cu țesutul adipos – mai bine cunoscut sub numele de grăsime. Conține celule bulboase, asemănătoare unui balon, pline cu uleiuri, iar celulele sunt înconjurate de o matrice subțire de fibre, mai degrabă decât de o matrice groasă comună altor cartilaje. Celulele sunt, de asemenea, foarte uniforme și se pot împacheta strâns, precum cărămizile. Împreună, celulele formează un țesut elastic, moale, care are un pic de cedare, dar totuși rezistă la deformare și la rupere; acest țesut se găsește în structuri precum urechea externă și nasul.

Înrudit: O nouă parte a corpului găsită ascunsă în plămâni

Unii experți au fost impresionați de noua analiză a lipocartilajului. De exemplu, Viviana Hermosilla Aguayo şi Dr. Licia Selleri de la Universitatea din California, San Francisco a scris într-un comentariu că acest „tip de cartilaj ignorat de mult timp” poate „justifica actualizări ale manualelor de histologie și anatomie”.

Alții au spus că cercetătorii au furnizat dovezi puternice ale existenței țesutului, dar că nu sunt siguri că lipocartilajul merită propria sa clasificare.

„Autorii au furnizat dovezi că acest țesut de cartilaj care conține lipide există la mai multe mamifere, inclusiv la oameni.” Shouan Zhudirector al Laboratorului de Cercetare a Osteoartritei de la Universitatea Ohio, care nu a fost implicat în studiu, a declarat pentru Live Science într-un e-mail. Dar „ceea ce nu sunt sigur [of] este dacă ar trebui să fie considerat un tip nou separat de țesut sau doar o nouă caracteristică a unui țesut existent”, și anume, cartilajul elastic.

Ceea ce este vechi este din nou nou

„Aceasta a fost o descoperire întâmplătoare”, autorul principal al studiului Maksim Plikusprofesor la Departamentul de Dezvoltare și Biologie Celulară de la Universitatea din California, Irvine, a declarat Live Science într-un e-mail. Echipa studia pielea urechilor de șoarece când au dat peste celulele cartilajului umplute cu grăsime, pe care Plikus le compară cu „Bubble Wrap”.

Dar când au săpat mai adânc, echipa a aflat că descoperirea lor nu a fost cu totul nouă. Se pare că alți oameni de știință au observat acest țesut unic înainte, a remarcat Plikus.

În anii 1850, histolog Franz von Leydig a scris despre observațiile sale asupra cartilajului urechii șobolanilor la microscop. „La prima vedere pare țesut adipos”, dar încă are o matrice distinctă, precum cartilajul, a remarcat el. Observațiile lui Leydig aveau să cadă în obscuritate pentru mai bine de un secol. Apoi, în anii 1960, rapoarte împrăștiate descriau țesuturi adipoase similare în urechile rozătoarelor. În 1976o pereche de oameni de știință au inventat termenul „lipocondrocit” pentru celulele găsite în lipocartilaj. Dar din nou, aceste descoperiri au fost uitate curând.

Acum, cu studiul lor publicat joi (9 ianuarie) în jurnal ŞtiinţăPlikus și colegii săi oferă o analiză foarte atentă a lipocartilajului, dezvăluind etapele sale de dezvoltare, trăsăturile genetice și caracteristicile moleculare. Studiul evidențiază modul în care țesutul diferă de aspectul său – grăsime – și cum este similar cu alte tipuri de cartilaj.

La șoareci, echipa a arătat că structurile care rețin grăsimea în lipocartilaj sunt „superstabile”. Spre deosebire de celulele adipoase, care devin mai mari sau mai mici în funcție de aportul alimentar, celulele lipocartilajului nu se micșorează în perioadele de foame și nu se umflă ca răspuns la surplus. Această stabilitate provine parțial din lipsa țesuturilor de enzime pentru descompunerea grăsimilor, precum și din lipsa de transportatori care aduc grăsimile din alimente în țesut, a descoperit echipa.

„Această caracteristică poate oferi un avantaj evolutiv pentru vârful urechii” – urechea exterioară – „prin îmbunătățirea capacității sale de a aduna și focaliza undele acustice”, a spus Zhu. Unde sonore ondulați prin grăsime foarte eficientașa că poate că menținerea acestui cartilaj bogat în grăsimi în urechea externă este utilă pentru auz, au mai sugerat autorii.

Deoarece lipocartilajul din ureche nu se va umfla sau se va micșora în funcție de aportul de calorii, acustica pe care o suportă ar trebui, de asemenea, să rămână constantă în timp.

Unde se găsește lipocartilajul?

Autorii studiului au identificat inițial lipocartilajul în urechile externe, nasul și gâtul șoarecilor. „Este în cartilajul nazal chiar la vârful nasului”, a spus Plikus. „Formează întregul cartilaj al urechii”, precum și marea majoritate a laringelui sau a casetei vocale, a spus el.

„În toate aceste locuri este necesar un grad ridicat de elasticitate și, spre deosebire de celelalte cartilaje ale corpului, cum ar fi cartilajul articular, aceste structuri nu suportă greutăți”, a adăugat el. De exemplu, o structură în gât numită epiglotă bate flexibil înainte și înapoi în timpul înghițirii pentru a împiedica pătrunderea alimentelor în tractul respirator.

După ce au studiat șoarecii, cercetătorii au identificat și lipocartilajul în țesuturile fetale umane, și anume din ureche, nas, epiglotă și cartilaj tiroidian, care se află deasupra glandei tiroide. De asemenea, au descoperit că lipocartilajul a apărut în modelele de cartilaj uman pe care le-au crescut din celule stem în laborator.

Pentru a vedea cât de răspândit este lipocartilajul în regnul animal, echipa a examinat specimene de muzeu din zeci de specii. Ei au observat țesutul la mai multe mamifere, cum ar fi șoarecele spinos din Cairo (Acomys cahirinus), planor veverita (Petaurus norfolcensis) și liliacul cu limba lungă a lui Pallas (Glossophaga soricina) — dar nu l-a găsit la niciun nemamifer, cum ar fi broaște, păsări sau aligatori.

Autorii spun că rămân întrebări cu privire la momentul când a apărut pentru prima dată lipocartilajul și ce avantaje evolutive le-ar putea oferi animalelor în care se găsește. Echipa speră să studieze evoluția țesutului, precum și să investigheze capacitatea acestuia de a se regenera după leziuni și să verifice dacă lipocartilajul conține diferite subtipuri. de celule. De asemenea, vor să înțeleagă mai bine modul în care celulele gestionează un conținut atât de mare de grăsimi, „care poate fi toxic pentru multe alte tipuri de celule”, a spus Plikus.

„Credem că aceste descoperiri ale unui nou tip de celule și ale unui nou tip de țesut sunt fundamentale și schimbă paradigma”, a spus el despre lucrările de până acum.

Nicoletta Lanese este editorul canalului de sănătate la Live Science și anterior a fost redactor de știri și redactor de personal pe site. Ea deține un certificat de absolvire în comunicare științifică de la UC Santa Cruz și diplome în neuroștiințe și dans de la Universitatea din Florida. Lucrările ei au apărut în The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay și Stanford Medicine Magazine, printre alte magazine. Cu sediul în New York, ea rămâne, de asemenea, puternic implicată în dans și cântă în munca coregrafilor locali.